锌指 CW 型结构域和 PWWP 结构域蛋白 1； ZCWPW1

HGNC 批准的基因符号：ZCWPW1

细胞遗传学位置：7q22.1 基因组坐标（GRCh38）：7:100,400,872-100,428,703（来自 NCBI）

▼ 说明

ZCWPW1 是一种双组蛋白甲基化阅读器，专门针对 PRDM9（609760） 催化的组蛋白标记，有助于修复 PRDM9 诱导的双链断裂（Mahgoub et al., 2020）。

▼ 克隆与表达

Mahgoub 等人使用计算方法来识别减数分裂期间与 PRDM9 共表达的基因（2020） 确定了 ZCWPW1。人 ZCWPW1 含有 648 个氨基酸，并具有一个中央 CW 型锌指（ZFCW） 结构域，后面跟着一个 PWWP 结构域。小鼠 Zcwpw1 含有 630 个氨基酸，除了 ZFCW 和 PWWP 结构域外，它还具有 N 端 SCP1（SYCP1；602162） 样结构域，而人类 ZCWPW1 和其他直向同源物中不存在该结构域。 ZFCW 结构域结合含有三甲基化 lys4（H3K4me3） 的组蛋白 H3（参见 602810），而 PWWP 结构域结合 H3K36me3。 ZCWPW1 mRNA 仅在小鼠和人类的睾丸中表达。小鼠组织的蛋白质印迹分析证实，Zcwpw1 蛋白表达主要局限于睾丸。 ZCWPW1 直向同源物存在于多种脊椎动物中，包括一些硬骨鱼和软骨鱼，但不存在于鸟类或鳄鱼中。

▼ 测绘

Gross（2020） 根据 ZCWPW1 序列（GenBank BC002725） 与基因组序列（GRCh38） 的比对，将 ZCWPW1 基因对应到染色体 7q22.1。

▼ 基因功能

通过泛函分析，Mahgoub 等人（2020） 鉴定小鼠 Zcwpw1 是与 Prdm9 共表达的双组蛋白甲基化读取器，其通过组蛋白 H3 的 K4 和 K36 三甲基化参与激活精子中的重组热点。 Zcwpw1 读取 Prdm9 催化的相同甲基化标记（即 H3K4me3 和 H3K36me3），这表明它是有效修复 Prdm9 依赖性双链断裂和雄性同源染色体配对所必需的。

▼ 动物模型

马赫古布等人（2020） 发现雄性纯合 Zcwpw1 敲除小鼠不育，睾丸较小，生精小管中缺乏精子，并且无精子。在 Zcwpw1 敲除的精母细胞中观察到部分染色体无突触。在敲除动物中，Prdm9 依赖性热点发生双链断裂，但无法完全修复。敲除 Zcwpw1 的雌性小鼠最初具有生育能力，但随着年龄的增长，它们显示出卵巢功能不全的证据。作者得出结论，Prdm9 和 Zcwpw1 充当组蛋白甲基化写入器和读取器系统，对于小鼠中的热点识别和成功减数分裂重组是必需的。